PL231717B1 - Układ do obróbki automatycznej - Google Patents

Abstract

Układ dotyczy robota mobilnego (1), zawierającego podwozie jezdne (5) z zespołem napędowym, zespół wykonawczy (3) oraz zespół sterujący (4) pracującego na stanowisku obróbczym wyposażonym w stację dekującą (2). Robot (1) zawiera zespół pozycjonujący, który stanowi zasadniczo pozioma podstawa (7) z co najmniej trzema podporami kulowymi (8), zamocowana trwale do podwozia jezdnego (5), oraz paleta (9) spoczywająca na wspomnianych podporach kulowych (8). Do palety (9) przymocowane są od góry zespół wykonawczy (3) i zespół sterujący (4) robota (1). Robot (1) wyposażony jest w środki blokujące (10) ruch palety (9) względem podstawy (7) z podporami kulowymi (8). Paleta (9) zaopatrzona jest w elektryczne gniazdo zasilające, elektryczne gniazdo sygnałowe, wózki (16), prowadzące paletę (9) po prowadnicach (14) stacji dokującej (2) oraz w hak zabierakowy. Stacja dokująca (2) wyposażona jest w dwie poziome szynowe prowadnice (14), łańcuchowy mechanizm wciągający paletę (9) na prowadnice (14) z zabierakiem oraz zespół wtykowy współpracujący z gniazdami elektrycznymi robota (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do obróbki automatycznej, zawierający robota mobilnego dokonującego obróbki i stanowisko obróbcze ze stacją dokującą dla takiego robota.

W większości znanych zastosowań roboty przemysłowe zamocowane są na stałe w stanowisku obróbczym, zaś części i podzespoły do obróbki dostarczane są w obszar pracy robota za pomocą stołów obrotowych i manipulatorów z odpowiednim oprzyrządowaniem, natomiast przy obróbce części długich robot porusza się po torze jezdnym wzdłuż obrabianego przedmiotu. W przypadku elementów, które są zbyt duże i ciężkie, aby je można było obracać i przesuwać, na przykład przy obróbce łopat elektrowni wiatrowych, można zastosować stanowisko obróbcze wyposażone w mobilnego robota obróbczego i szereg stacji dokujących zapewniających robotowi mobilnemu zasilanie w energię elektryczną.

Przykład takiego rozwiązania ujawniono w publikacji numer DE102012003663. Opisany w niej robot mobilny ma podwozie jezdne pozwalające na precyzyjne manewrowanie oraz gniazda zasilające. W gniazda te wchodzą wtyki zasilające tej stacji dokującej, w której aktualnie zadokowany jest robot mobilny. Po zadokowaniu i podłączeniu do zasilania, robot skanuje optycznie przeznaczony do obróbki w danej stacji obszar łopaty i porównuje wynik skanowania z modelem 3D tej łopaty zapisanym w pamięci robota. Dzięki temu nie potrzebne jest precyzyjne mechaniczne pozycjonowanie robota przed rozpoczęciem obróbki, ale dzieje się to kosztem gromadzenia i przetwarzania dużej ilości danych, zarówno na początku gdy buduje się model 3D półproduktu i wyroby gotowego, jak i przed każdym etapem obróbki, aby dokonać „elektronicznego pozycjonowania robota. Ponieważ ujawnione we wspomnianej publikacji rozwiązanie nie zawiera środka do pozycjonowania mechanicznego, opisane wyżej skomplikowane procedury trzeba stosować nawet gdy robot ma wykonać jakąś bardzo prostą czynność, która jednoznacznie definiuje np. tylko jeden wymiar od punktu bazowego. Przedmiotowa publikacja zawiera co prawda informację, że stacja bazowa może służyć także do pozycjonowania mechanicznego robota, ale brak w niej jakichkolwiek wskazówek w jaki sposób miałoby to nastąpić. Według rysunku tej publikacji kontakt stacji dokującej z robotem nastę puje na poziomie jego podwozia kołowego, co wyklucza stopień precyzji pozycjonowania wymagany przy obróbce automatycznej.

W publikacji numer JP2013082013 ujawniono przykładowe rozwiązanie ruchomego wtyku stacji dokującej dla robota mobilnego oraz odpowiadającego temu wtykowi gniazda zasilającego w takim robocie, ale także tym dokumencie brak wskazówek dotyczących pozycjonowania mechanicznego takiego robota na potrzeby obróbki automatycznej.

Celem wynalazku było opracowanie układu dokującego robota mobilnego, który umożliwiałby w proste i jednoznaczne dokowanie robota w kolejnych, nawet znacznie oddalonych od siebie stanowiskach obróbczych.

Cel taki spełnia układ według wynalazku, który zawiera robota mobilnego oraz stanowisko obróbcze. Robot mobilny ma podwozie jezdne z zespołem napędowym, zespół wykonawczy, zespół sterujący oraz elektryczne gniazdo zasilające i sterujące. Stanowisko obróbcze ma stację dokującą dla tego robota, wyposażoną w elektryczny zespół wtykowy współpracujący z elektrycznymi gniazdami robota. Układ charakteryzuje się tym, że robot zawiera zespół pozycjonujący, który stanowi zasadniczo pozioma podstawa z co najmniej trzema podporami kulowymi, zamocowana trwale do podwozia jezdnego, paleta, spoczywająca swobodnie na wspomnianych podporach kulowych, oraz środki blokujące ruch palety względem podstawy. Na palecie robota zamocowane są od góry jego zespół wykonawczy, zespół sterujący, elektryczne gniazdo zasilające, elektryczne gniazdo sygnałowe, wózki prowadzące wspomnianą paletę po prowadnicach stacji dokującej oraz hak zabierakowy. Stacja dokująca wyposażona jest w górnej części w dwie poziome i równoległe względem siebie szynowe prowadnice dla wózków palety, oraz w poziomy łańcuchowy mechanizm wciągający paletę na prowadnice, wyposażony w zabierak sprzęgający się z hakiem zabierakowym.

W jednym z wariantów wynalazku podpory kulowe podstawy robota ulokowane są w wzdłuż dwóch linii wzajemne równoległych i zasadniczo równoległych względem osi podłużnej jego podwozia jezdnego.

W innym wariancie wynalazku paleta robota zaopatrzona jest po jednej stronie w dwa wózki czterorolkowe, a po stronie przeciwnej w dwa wózki dwurolkowe.

Układ według wynalazku pozwala na proste i stabilne mechaniczne pozycjonowanie robota w stanowisku obróbczym.

PL 231 717 B1

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji został poniżej szczegółowo opisany i przedstawiony schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia robota przed stacją dokującą w widoku z boku, zaś fig. 2 przedstawia tego samego robota przed stacją dokującą w widoku od góry. Fig. 3 przedstawia robota w stacji dokującej w widoku z boku, zaś fig. 4 przedstawia tego samego robota w stacji dokującej w widoku od góry. Fig. 5 przedstawia fragment widoku z fig. 1 w powiększeniu. Fig. 6 przedstawia podwozie jezdne robota w widoku od przodu, zaś fig. 7 i fig. 8 przedstawiają fragmenty widoku z fig. 6 w powiększeniu.

Przykładowy układ do obróbki automatycznej według wynalazku stanowią robot 1 i stacja dokująca 2. Robot 1 zawiera jednoramieniowy wieloosiowy zespół wykonawczy 3, zespół sterujący 4 zespołem wykonawczym 3 oraz podwozie jezdne 5 wyposażone w koła 6 oraz w nieuwidoczniony na rysunku zespół napędowy i układ nawigacyjny. Podwozie jezdne 5 umożliwia przemieszczanie robota 1 pomiędzy kolejnymi stanowiskami obróbczymi wyposażonym w stacje dokujące 2. Pomiędzy zespołem wykonawczym 3 robota 1, a jego podwoziem jezdnym 5 znajduje się zespół pozycjonujący zespół wykonawczy 3 względem podwozia 5 i względem stacji dokującej 2 stanowiska obróbczego.

Wspomniany zespół pozycjonujący zawiera zasadniczo poziomą podstawę 7 z dwoma rzędami podpór kulowych 8 oraz paletę 9 spoczywającą na podporach kulowych 8. Podstawa 7 zamocowana jest trwale do podwozia jezdnego 5. Podczas postoju robota 1 paleta 9 może się swobodnie przesuwać po podporach kulowych 8, zaś podczas dojazdu robota 1 do stanowiska obróbczego blokowana jest w ustalonej względem podwozia 5 pozycji, przeznaczonymi do tego blokadami 10. Na palecie 9 zamocowany jest zespół wykonawczy 3, zespół sterujący 4, elektryczne gniazdo zasilające 11, elektryczne gniazdo sygnałowe 12 oraz hak zabierakowy 13. Każda stacja dokująca 2 wyposażona jest w dwie szynowe prowadnice 14, mechanizm wciągający paletę 9 na te prowadnice oraz zespół wtykowy 15, współpracujący z gniazdami 11 i 12. Wjazd palety 9 na prowadnice 14 możliwy jest dzięki wyposażeniu palety 9 w cztery wózki rolkowe 16 i 17. Po jednej stronie paleta 9 ma dwa wózki 16, wyposażone w cztery rolki 18, obejmujące z czterech stron jedną z prowadnic 14. Po stronie przeciwnej paleta 9 ma dwa wózki 17, każdy wyposażony w dwie rolki 18 obejmujące drugą prowadnicę 14 od góry i od dołu. Mechanizm wciągający paletę 9 na prowadnice 14 ma postać poziomego zabieraka łańcuchowego 19 napędzanego nieuwidocznionym na rysunku silnikiem elektrycznym. Po podjechaniu robota 1 na wprost stacji dokującej 2 i odblokowaniu palety 9 uruchamiany jest zabierak łańcuchowy 19, w wyniku czego zaczep 20 zabieraka 19 sprzęga się z hakiem zabierakowym 13 palety 9. Dalszy ruch zaczepu 20 powoduje przeciągnięcie palety 9 po podporach kulowych 8 w stronę stanowiska obróbczego. Fazy 21 na wszystkich krawędziach końców prowadnic 14 ułatwiają wjazd wózków 16 i 17 na te prowadnice nawet gdy robot 1 podjedzie do stacji dokującej 2 niezbyt precyzyjnie. Możliwość przesuwania palety 9 po podporach 8 w dowolnym kierunku powoduje jej łatwy wjazd na prowadnice 14 stacji dokującej 2 i dotarcie do ściśle określonego położenia roboczego, w którym następuje także połączenie zespołu wtykowego 15 z gniazdami 11 i 12.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (3)

1. Układ do obróbki automatycznej, zawierający robota mobilnego oraz stanowisko obróbcze, robot mobilny ma podwozie jezdne z zespołem napędowym, zespół wykonawczy, zespół sterujący oraz elektryczne gniazdo zasilające i sterujące, zaś stanowisko obróbcze ma stację dokującą dla tego robota, wyposażoną w elektryczny zespół wtykowy współpracujący z elektrycznymi gniazdami robota, znamienny tym, że robot (1) zawiera zespół pozycjonujący, który stanowi zasadniczo pozioma podstawa (7) z co najmniej trzema podporami kulowymi (8), zamocowana trwale do podwozia jezdnego (5), paleta (9), spoczywająca swobodnie na wspomnianych podporach kulowych (8), oraz środki blokujące (10) ruch palety (9) względem podstawy (7), na palecie (9) zamocowane są od góry zespół wykonawczy (3) robota (1), zespół sterujący (4) robota (1), elektryczne gniazdo zasilające (11), elektryczne gniazdo sygnałowe (12), wózki (16, 17) prowadzące paletę (9) po prowadnicach (14) stacji dokującej (2) oraz hak zabierakowy (13), zaś stacja dokująca (2) wyposażona jest w górnej części w dwie poziome i równoległe względem siebie szynowe prowadnice (14) dla wózków (16,17) palety (9), oraz w poziomy łańcuchowy mechanizm (19) wciągający paletę (9) na prowadnice (14), wyposażony w zabierak (20) sprzęgający się z hakiem zabierakowym (13).

PL231 717 Β1

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że podpory kulowe (8) podstawy (7) ulokowane są w wzdłuż dwóch linii wzajemne równoległych i zasadniczo równoległych względem osi podłużnej podwozia jezdnego (5).

3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że paleta (9) zaopatrzona jest po jednej stronie w dwa wózki czterorolkowe (16), a po stronie przeciwnej w dwa wózki dwurolkowe (17).

Rysunki